3.4 简单机械（杠杆）-2023-2024学年浙教版九年级上册科学

3.4 简单机械——杠杆 学习目录 目录 模块一 知己知彼 1 模块二 知识掌握 2 知识点一、杠杆的要素与画法 2 知识点二、杠杆的分类 4 知识点三、人体中的杠杆 6 知识点四、杠杆平衡的条件（实验探究） 7 知识点五、求最大动力臂和最小动力 9 知识点六、杠杆的动态平衡问题 11 模块三 巩固提高 13 知识重点 模块一 知己知彼 学习目标 目标解读 1.能明确杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂，举例说明生活中杠杆和人体中杠杆。 2.会绘制杠杆的动力臂和阻力臂。 3.理解杠杆平衡原理，并能应用杠杆的平衡条件解决简单的问题，会识别省力杠杆和费力杠杆。 解读1:能确定杠杆的支点动力、阻力、动力臂和阻力臂，会画出动力臂和阻力臂，能理解人体中的杠杆等，常见题型为选择题、填空题和作图题，难度适中。 解读2:概述杠杆的平衡条件，应用杠杆平衡条件解决简单的问题，常见题型为选择题、填空题、实验探究题和解答题，难度较大。 模块二 知识掌握 知识点一、杠杆的要素与画法 （一）杠杆的含义 如果一根 在力的作用下能够绕着 转动，这根硬棒就叫做杠杆。 （二）杠杆的五要素 (1)支点:杠杆绕着转动的固定点。(用0表示) (2)动力:使杠杆转动的力。(用F1表示) (3)阻力:阻碍杠杆转动的力。(用F2表示) (4)动力臂:从支点到动力作用线的距离。(用L1表示) (5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。(用L2表示) （三）力臂的画法 要正确画出杠杆上各力的力臂，首先要明确力臂的概念---力臂是从 到 的距离，这是解决杠杆问题的关键。通常按下述步骤即可画出力臂: (1)在杠杆的示意图上，确定支点O，如图所示。 (2)画好动力作用线及阻力作用线，有时需要用虚线将力的作用线延长。 (3)从支点0向力的作用线引垂线，要画出垂足，则从支点到垂足的距离就是力臂，力臂用实线表示并用大括号勾出，在旁边标上字母1或h，分别表示动力臂或阻力臂。 可以用简单的顺口溜记住:先找点，后延线，过支点，引垂线。 【能力拓展】 (1)杠杆的形状各异，可以是直的，也可以是弯的，但一定是硬的，不能是软的。 (2)无论是动力还是阻力，杠杆都是受力物体，作用于杠杆的物体都是施力物体。动力和阻力的作用效果是使杠杆向相反方向转动，要明确阻力始终是阻碍杠杆转动的力。 (3)动力和阻力可以在支点两侧，也可在支点同侧。 (4)力臂有时在杠杆上，有时不在杠杆上，力的作用线过支点时力臂为零，该力对杠杆的转动不起作用。 (5)力臂是点(支点)到线(力的作用线)的距离而不是点(支点)到点(力的作用点)的距离，力臂不一定在杠杆.上。动力臂和阻力臂之和不一定等于杠杆长 [例题1] （2023•衢江区二模）如图中的皮划艇运动员一手支撑住桨柄的末端，另一手用力划桨，此时的船桨可看作是一个杠杆。下图中的船桨模型中最合理的是（　　） A．B． C． D． [例题2] （2021秋•北仑区校级期末）如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重。下图能正确表示它工作示意图的是（　　） A． B． C． D． [例题3] （2022•杭州模拟）如图是实验常用的试管夹，O是支点，使用时用力向下按图示按压处可打开试管夹。下列能正确表示使用该试管夹时的杠杆示意图是（　　） A． B． C． D． [例题4] （2020春•鄞州区期末）请在图中画出拉力F的力臂L。 知识点二、杠杆的分类 名称 力臂关系 力的关系 特点 应用举例 省力杠杆 L1＞L2 F1＜F2 省力但费距离 撬棒、铡刀、起子等 费力杠杆 L1＜L2 F1＞F2 费力但省距离 钓鱼竿、镊子等 等臂杠杆 L1＝L2 F1＝F2 既不省力也不费力 天平、定滑轮 【能力拓展】 对于生活中常见的简单机械应从平常使用中感受其具体运动的过程，然后结合科学知识进行分析；对于较复杂的杠杆，①在图上找到支点、动力、阻力；②画出动力臂和阻力臂；③利用杠杆平衡原理，比较动力臂和阻力臂大小。若动力臂大于阻力臂，则为省力杠杆，反之则为费力杠杆。 [例题5] （2023•镇海区模拟）“垃圾分类，人人有责”，带盖的垃圾桶能有效防止易腐垃圾的异味散出，以下说法不正确的是（　　） A．图甲中垃圾桶盖ABC为一个费力杠杆 B．图甲中脚踏部分DEF为一个省力杠杆 C．图乙中的垃圾桶盖为一个等臂杠杆 D．图丙中垃圾桶盖为一个费力杠杆 [例题6] （2023•萧山区校级二模）自行车出行是一种低碳环保的出行方式。下列关于自行车结构及使用说法正确的是（　　） A．自行车匀速转弯时受到平衡力的作用 B．把手的花纹是为了增大接触面积，从而增大摩擦力 C．用于自行车刹车的闸杆（如图）是省力杠杆 D